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求解非線性方程組時選用迭代方法,那么迭代的起始點就需要選擇一個初始速度場,并利用這個起始點反復進行迭代運算直到收斂于真實解。對于初始速度場的選擇無需非常精確,然而必須滿足邊界條件,同時大致反映出材料變形過程當中的流動規律。初始速度場的選擇會直接影響收斂速度的快慢,所以初始速度場要盡量選擇接近實際速度場,否則不僅難以收斂,更可能會發散。比較常用的初始速度場的產生方法有以下幾種。
(1)工程近似法
對于坯料形狀和邊界條件較為簡單的時候,有限元計算的初始速度場可以使用能量法、上限法等工程計算方法求出的近似速度場。
(2)網格細分法
在網格的劃分是,應該先將變形體劃分成若干個大的單元,然后初始速度場采用均勻速度場進行計算,取得一定程度的收斂計算結果。而后在進一步將大單元細分,用插值法獲得細分后新節點的速度值作為新的初始速度場,反復迭代,重復求解從而得到最終的結果。網格細分法需要有相應的程序處理新舊節點間的編號對應關系,并在此基礎上對新增的節點坐標以及速度進行插值計算。
(3)近似泛函法
相對于工程近似法處理坯料形狀和邊界條件較為簡單的問題,針對坯料形狀和邊界條件都較為復雜的情況,其初始速度場的生成多采用近似泛函法。所謂近似泛函法是:從廣義變分原理的幾種泛函出發,構造一個與總能最泛函相近的泛函,近似泛函采用拉格朗日乘子法或者罰函數法,線性方程組由其取得的駐位條件(=0)獲得,通過這個方程組求出滿足邊界條件的速度場作為初始速度場。